TW201406090A - 增強型多用戶多輸入多輸出調度方法及系統 - Google Patents

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Abstract

本發明係一種增強的多用戶MIMO調度。如eNB或其它基地台中的空間複用調度器確定UE的n級預編碼器。每個UE報告來自該組n預級編碼器的優選預編碼器。優選預編碼器導致與(n-m)層的其餘部分相比的m層上的性能不平衡。UE向eNB報告eNB根據其確定哪一層對UE是最好的通道質量。如，n=2、m=1，eNB可選擇兩個UE，使得對於UE所使用的相同預編碼器，所述第一UE具有比層2的性能高的層1，且所述第二UE具有比層1的性能高的層2。這兩個UE可共享相同的頻率-時間域資源，其中在層1上發送/接收所述第一UE訊息，在層2上發送/接收所述第二UE訊息。

Description

增强型多用戶多輸入多輸出調度方法及系統
本公開涉及無線通訊。更具體而言，本公開涉及多輸入多輸出(MIMO)通訊技術。
現代技術的不斷發展和迅速進步已經導致了所有類型的通訊裝置(包括無線裝置)的廣泛可用性和使用。消費者和企業繼續推動對具有另外的功能和增强能力的裝置的强勁需求。因此，通訊裝置和零部件製造商不斷開發通訊裝置的另外的通訊功能。
根據本發明的一個方面，提供了一種方法，包括：從第一用戶設備接收指定用於同時在通訊資源的第一層和第二層上進行通訊的優選預編碼器的第一指示符；從第二用戶設備接收用於還指定由所述第二用戶設備使用的優選預編碼器的第二指示符；對於所述第一用戶設備和所述第二用戶設備確定相對性能不平衡存在於所述第一層和所述第二層之間；選擇所述第一用戶設備和所述第二用戶設備以使用兩個用戶設備指定的所述優選預編碼器同時在所述第一層和所述第二層的相對層上進行通訊。
其中，確定相對性能不平衡存在包括：確定當由所述第一用戶設備和所述第二用戶設備使用所述優選預編碼器時，所述第一用戶設備在所述第一層上比在所述第二層上具有更高的性能，並且所述第二用戶設備在所述第二層上比在所述第一層上具有更高的性能。
所述方法還包括：從所述第一用戶設備和所述第二用戶設備 接收用於所述第一層和所述第二層的通道性能指標；且其中，確定更高的性能包括：確定更高的通道質量、更高的吞吐量、更高的信噪比加干擾比，或它們的任意組合。
所述方法還包括：從所述第一用戶設備和所述第二用戶設備接收用於所述第一層和所述第二層的通道指標；且其中，確定包括：使用所述通道指標確定所述相對性能不平衡。
其中，接收所述第一指示符包括接收指定所述優選預編碼器的優選矩陣指示符。
其中，接收所述第一指示符包括：接收至少2級的多用戶多輸入多輸出(MIMO)通訊預編碼器的第一指示符。
根據本發明的另一個方面，提供了一種系統，包括：多輸入多輸出(MIMO)通訊介面，支援在第一層和第二層中通過多個天線的同時傳輸；以及與所述MIMO通訊介面通訊的系統邏輯，所述系統邏輯可操作為：從用戶設備獲取優選預編碼器的指示符，用於在所述第一層和所述第二層中同時通訊；以及搜索用於已經指定了共同優選預編碼器的所述用戶設備中的第一用戶設備和第二用戶設備的指示符，且對於所述第一用戶設備和所述第二用戶設備，相對層容量不平衡存在於所述第一層和所述第二層中。
其中，所述系統邏輯進一步可操作為：當所述搜索成功時：對於所述第一用戶設備，確定所述第一層比所述第二層具有更高的性能；向所述第一用戶設備傳送指定用於接收傳輸的所述第一層的層選擇。
其中，所述系統邏輯進一步可操作為：當所述搜索成功時：向所述第二用戶設備傳送指定用於接收傳輸的所述第二層的層選擇。
其中，所述系統邏輯進一步可操作為：使用所述共同優選編碼器同時：在所述第一層中傳輸用於所述第一用戶設備的訊息；以及在所述第二層中傳輸用於所述第二用戶設備的訊息。
其中，所述系統邏輯進一步可操作為：當所述搜索沒有成功時：進一步搜索所述用戶設備中的第一用戶設備和第二用戶設備，所述用戶設備：具有不同的優選預編碼器；以及在所述第一層和所述第二層中具有相對層容量不平衡。
其中，所述系統邏輯進一步可操作為：當所述搜索沒有成功時：進一步搜索所述用戶設備中的第一用戶設備和第二用戶設備，所述用戶設備：具有不同的優選預編碼；在所述第一層和所述第二層中具有相對層容量不平衡；具有儘管不同但共享共同的編碼條目的不同的優選預編碼器。
其中，所述共同編碼條目包括存在於不同的優選預編碼器中的共同的預編碼列。
其中，所述不同的優選預編碼器包括用於至少2級MIMO通訊的預編碼器。
根據本發明的另一個方面，提供了一種方法，包括：從用戶設備接收用於至少在第一層和第二層上同時通訊的優選預編碼器的指示符；從用戶設備接收所述第一層和所述第二層的通道指標；確定至少第一用戶設備和第二用戶設備的通訊組以通過以下至少在所述第一層和所述第二層上同時通訊；確定已經指定了共同優選預編碼器的那些用戶設備作為共同預編碼器用戶設備；識別所述共同預編碼器用戶設備的通道指標中的不平衡，使得所述第一用戶設備在所述第一層上比在所述第二層上具有更好的性能，且所述第二用戶設備在所述第二層上比在所述第一層上具有更好的性能；以及響應於識別所述不平衡來選擇用於所述通訊組的所述第一用戶設備和所述第二用戶設備。
所述方法還包括：將用於所述第一用戶設備的訊息在所述第一層中傳輸至所述第一用戶設備；將用於所述第二用戶設備的訊息在所述第二層中傳輸至所述第二用戶設備。
所述方法還包括：向所述第一用戶設備傳送指定在哪層中將 傳輸用於所述第一用戶設備的訊息的層選擇指示符。
其中，接收通道指標包括：接收通道質量指示符。
其中，接收通道指標包括：用於所述第一層和所述第二層的通道容量。
其中，接收優選預編碼器的指示符包括：接收用於多用戶多輸入多輸出(MIMO)通訊的優選預編碼器的指示符。
102‧‧‧無線通道
104‧‧‧UE1
106‧‧‧UE2
120‧‧‧無線通訊無線電設備
122‧‧‧收發器A
124‧‧‧收發器B
126‧‧‧天線A
128‧‧‧天線B
130‧‧‧指示符
132‧‧‧指示符
134‧‧‧收發器‘n’
136‧‧‧天線'n'
138‧‧‧處理器
140‧‧‧儲存器
142‧‧‧控制邏輯
144‧‧‧RNC
146‧‧‧eNB
202‧‧‧優選預編碼器W
206‧‧‧UE1
208‧‧‧通道G
210‧‧‧UE2
302‧‧‧通訊介面
304‧‧‧無線電裝置
306‧‧‧無線電裝置
308~314‧‧‧PHY核
316‧‧‧天線
318‧‧‧系統邏輯
320‧‧‧處理器
322‧‧‧儲存器
324‧‧‧儲存系統指令
326‧‧‧預編碼器
328‧‧‧接收層選擇
330‧‧‧通道指標
400‧‧‧邏輯
402~412‧‧‧邏輯步驟
504~512‧‧‧UE
600‧‧‧邏輯
602~626‧‧‧邏輯步驟
700‧‧‧邏輯
702~710‧‧‧邏輯步驟
參考下面的附圖和描述可以更好地理解本創新。在圖中，類似的參考標號指定不同視圖中的相應部分。
圖1示出了與多個用戶設備(UE)通訊的通訊結點，諸如增强型節點B(eNB)。
圖2示出eNB和UE可實施的示例性系統模型。
圖3示出UE的實例。
圖4示出用於根據層性能不平衡進行調度的邏輯。
圖5示出使用4級預編碼器的實例。
圖6示出用於搜索UE以分配到層的邏輯。
圖7示出UE可根據層性能不平衡實施調度的邏輯。
下面的討論參考包括不同類型的通訊裝置的用戶設備(UE)來進行。UE可以採取許多不同形式並具有許多不同功能。作為一個實例，UE可以是能夠撥打和接收無線電話的蜂窩電話。UE也可以是除了撥打和接聽電話之外還運行一般用途應用的智能手機。UE可以是幾乎任何裝置，包括作為另外的實例的無線裝置、路由器或其它網路、車輛中的駕駛員輔助模組、緊急應答器、尋呼機、衛星電視接收器、網路立體聲接收機、計算機系統、音樂播放器，或幾乎任何其它裝置。雖然用於各個UE的不同參考編號可用於附圖中以將注意力集中在某些附圖上，但是不同參考編號 但並不意味著UE必須是不同的UE。相反，任何UE都可實施下文所述的處理。
下面的討論解決基地台如何使用來自不同UE的某些預編碼器訊息可作出關於哪個UE可結合並被分配在相同頻率時域資源決定以及如何去做。由基地台作出的決定可旨在優化通訊資源的使用。例如，基地台可嘗試提高整個系統的吞吐量。在這方面，基地台可實施下面描述的技術，與不會識別用於資源共享的機會的現有調度技術相比，其找到UE以同時共享通訊資源。基地台可以硬體、軟體或兩者實施例如諸如資源調度器的控制邏輯，用於作出決定。基地台可以是演進的節點B(eNB)，或其它類型的網路控制器。在其它實施方式中，可代替由與eNB通訊並控制eNB的無線網路控制器(RNC)來作出決定。因此，作為實例，RNC可根據下文所述的技術進行下文所述的處理的所有或部分，諸如接收優選的預編碼器指示符，搜索相對層不均衡，並決定哪個UE應該共享時間和頻率資源。RNC然後可將決定傳送至eNB，這通過UE實施它們。
多用戶多輸入多輸出(MIMO)部署允許多個用戶共享相同的頻率-時間域資源，從而實現更高系統級別吞吐量。在例如長期演進/4G(LTE)系統中，增强的傳輸模式(例如傳輸模式5)存在於不同UE可向其各自的eNB建議其優選的預編碼器。
在一些實施方式中，在UE和eNB將發送的代碼字和可在其上發送代碼字的層之間具有固定的映射。eNB傳輸器邏輯通過在傳輸之前對傳送應用預編碼矩陣W來支援空間複用。UE向eNB指定它們的優選預編碼器。UE可通過在控制通道上向eNB發送預編碼器矩陣指示符(PMIS)來完成這項工作。在這樣做時，UE可評估無線電通道並選擇特定的優選預編碼矩陣，例如，提供最大頻譜效率的一個。
作為理解在下面詳細描述的層不平衡調度技術的幫助，首先考慮以下系統模型：
1)假設Nt為eNB支援的傳輸天線的數量。
2)在LTE傳輸模式5中，僅1級空間複用可用。
作為1)和2)的結果，由Nt×1給出eNB可採用的預編碼器的大小。
3)考慮兩個用戶設備UE1和UE2結合並被分配至相同的時頻資源的情況。假設UE1和UE2的各自預編碼器分別為W1和W2。
4)假設將傳輸至UE1和UE2的訊息符號分別由S1和S2表示。
5)來自eNB的傳輸的信號將為：(W 1 x S 1+W 2 x S 2)。
6)假設H為在UE1處看到的通道。在這種情況下，UE1接收天線處接收的矢量將為：Y=H(W 1 x S 1+W 2 x S 2)+N.
7)在上述中，N是附加的高斯噪聲和來自其它基地台的干擾的總和。如果UE1處的接收天線的數量是N r ，則H的大小為N r x N t 且Y的大小為Nr x 1。
干擾的有效信號加噪聲比(SINR)：
在上述系統模型中，通過UE1所看到的有效SINR可以給出為：
類似地，如果G是UE2經歷的通道，則由UE2看到的有效SINR為：
根據有效的SINR計算，eNB可選擇UE來共享時間和頻率資源，使得在其各自的SINR表達式中，信號功率(分子)被最大化， 而同時干擾(分母)被最小化。這是因為UE自己做出關於使用哪個預編碼器的決定，且通常選擇最大化其自己的信號功率的預編碼器。UE通常不能基於SINR作出預編碼器決定，因為，如下文所述，UE不知道由其它UE使用的預編碼器。
在一個實施方式中，UE可向eNB報告UE的優選預編碼器。報告可諸如通過無線控制或數據通道(諸如物理上行鏈路控制通道(PUCCH))由任何合適的消息發送至eNB。優選預編碼器可以預編碼矩陣索引(PMI)選擇的形式而報告。
更詳細地，給定的UE一般不知道哪個UE正在通訊資源上被共享(例如，在相同時間和頻率資源上被共享)，且一般不知道其它UE的各自優選預編碼器。結果，UE的PMI選擇往往可基於最大化其自己的信號功率。因此，eNB可估計或甚至猜測哪個UE可被結合，從而使得整個系統級別吞吐量被最大化。
還需注意的是，由於給定的UE不知道由其它UE所使用的預編碼器，所以會產生其它問題。特別地，由於缺乏這種知識，所以給定的UE不能採用先進的接收器或接收技術，諸如連續干擾消除或2級檢測(rank 2 detection)。
為了改善如上所述的情況，在空間複用部署(例如，2級或更高級)中，可發現每個UE的預編碼器使得兩個(或多個)層中的每個上的性能不平衡。此外，如果eNB天線被緊密間隔小於預定間隔閾值，(例如毫微微eNB、家庭eNB、中繼收發器或其它緊密間距環境)，則傳輸相關性將高，且在這種情況下，層之間的不平衡更加有可能。
因此，在一個實施方式中，eNB和UE可以硬體、軟體或兩者實施下面的邏輯：
1)代替採用1級預編碼器作為其PMI選擇，eNB可同意一組2級預編碼器。需注意，每個預編碼器的尺寸可為<Nt×2>。
2)PMI反饋機制可在UE中實施以報告2級預編碼器作為其優選預編碼器，其中優選預編碼器創建(例如，最大化)兩層之間的性能不平衡。例如，對於給定的UE，層1的吞吐量可比層2高得多。更一般而言，UE可確定當特定層的性能超過另一層不平衡閾值時在多層之間具有層不平衡。
3)此外，UE可測量或獲得多個層上的通道指標。UE也可向eNB報告控制通道上的通道指標。eNB可分析通道指標來確定多層中的哪層在頻寬、信號强度、容量、SINR、吞吐量、噪音、能源消耗、傳輸所需或接收所需的功率、包重試請求的平均數，或任何其它性能標準或標準組合方面對每個UE具有更好的性能。作為一個具體實例，UE可向eNB報告通道質量訊息(CQI)作為通道指標。
4)考慮2級通訊的情況，其中有兩層。eNB可選擇UE，使得對於由兩個UE採用的相同預編碼器，UE1層1性能(例如，預定性能閾值)比其層2性能高(例如，層1性能可超過層2性能預先配置的不平衡閾值)，從而使得UE2層2容量比其層1性能高(例如，預定性能閾值)。
5)已經發現了這樣的UE，eNB可選擇兩個UE來共享相同的頻率和時間域資源。在這樣做時，eNB可在層1上發送用於UE1的訊息，並在層2上發送用於UE2的訊息。換言之，儘管指定了2級預編碼器，但是發送到具體UE的訊息在特定層上發送，而不在多層之間分布。特定層為用於UE的多層中的具有最好性能且在對於其在有利於具體層的多層之間有顯著的性能不平衡的層。
6)此外，由於兩個UE知道它們已經指定的預編碼器，且eNB匹配已經指定了相同預編碼器的UE，所以UE可在兩層上做充分的最大似然(ML)解碼(即使給定的UE可能僅關注一層中的訊息)。因此，性能可能會更好。
關於下行(DL)調度，在上面描述的技術支援下，由eNB向UE發送的下行控制訊息可被擴展為包括層選擇。作為實例，層選擇可為現有控制消息或專用的層選擇消息內的另外的訊息位。層選擇可指定UE已經被調度的多層中的哪一層來通過其進行通訊。例如，當訊息位用作層選擇，且位被設置時，它可對UE指示UE應在層1上接收。當訊息位被清除時，它可指示UE應在層2上接收。
在一些實施方式中，上述技術可由UE和連接至如上所述的擴展的eNB來實施。擴展可以是或可以不是所同意的標準的一部分，且eNB和UE可實施技術，而無論所述技術是否納入標準。作為實例，LTE或802.16m標準可被擴展來支援上述技術。作為具體實例，標準可以下列方式被擴展以支援上面提到的技術的標準化採用和實施：
1)引入UE的另外的傳輸模式，其中，UE傳送導致層不平衡的優選預編碼器(例如，使用PMI)，並接收來自eNB(例如，層選擇)的反饋，並使用物理下行共享通道(PDSCH)調度，用於向UE傳輸下行數據。
2)另一種可選方法為擴展LTE傳輸模式5以包括支援多級(例如，2級)多用戶MIMO調度和上述PMI反饋機制。
可以支援例如閉環MIMO的任何其它標準採用上述擴展和上述技術。這包括例如所有現有的4G標準。
圖1示出了通過無線通道102與多個用戶設備(UE)進行通訊的通訊節點，諸如增强型節點B(eNB)。圖1示出了UE1 104和UE2 106，但是可以有任意數量的UE。eNB 100包括無線通訊無線電設備120，其包括一個或多個收發器，諸如收發器A 122和收發器B 124。可以有任意數量的收發器，如由收發器‘n’134所指示。收發器(例如，收發器A 122或收發器B 124)可包括數位-類比(“D/A”)轉換器、類比-數位(“A/D”)轉換器、放 大器、調製器、波形整形器、前置放大器、功率放大器和驅動天線(例如，天線A 126或天線B 128)的任何另外的硬體。
在圖1的實例中，收發器A 122包括天線126，收發器B包括天線B 128，且收發器'n' 134包括天線'n' 136。每個天線可傳輸訊息流並接收編碼訊息流的信號。每個流一般稱為“層”。因此，例如，層1可以被認為由天線126傳輸和接收的訊息流。在多用戶MIMO系統中，可有eNB通過其進行傳輸和接收的2個、4個或多個天線。每個天線可以與特定層相關聯。
eNB100向UE發送表示用戶數據的代碼字。預編碼在傳輸之前修改層信號。針對多樣性、光束轉向、空間複用或其它原因，eNB可進行預編碼。
eNB 100可實施多輸入/多輸出(“MIMO”)通訊技術，以使用可用通訊資源中的多個收發器向UE通訊。通訊資源包括UE的時間和頻率分配。相同通訊資源(例如，相同時間和頻率時隙)可由多個不同UE共享，如在下面更詳細的描述。通訊資源可指由通訊標準(諸如802.11a、802.11b、802.11g、802.11n或802.11ac)、全球互通微波存取(“WiMAX”)、藍芽、HSPA+、4G、3GPP LTE和其它使用的通訊通道。
eNB100包括處理器138和儲存器140。eNB 100從UE接收優選預編碼器的指示符(例如，指示符130、132)。作為一個實例，指示符可以為PMI的形式。eNB 100可由RNC 144控制。RNC 144也可控制其它eNB 146。儲存器140可儲存實施系統模型(諸如圖2中所示的系統模型200)的控制邏輯142。
關於圖2，系統模型200示出eNB 100將使用共同的優選預編碼器W 202向UE進行傳輸。共同的優選預編碼器例如為2級預編碼器，並因此具有<Nt×2>的大小，與1級預編碼器的大小<Nt×1>相反。每個UE報告其優選的2級預編碼器，其有意增加(例如，最大化)可用層之間的性能不平衡。具體而言，在2級MIMO系 統中，每個UE報告其優選的2級預編碼器，如果使用，所述編碼器會導致1層和2層之間性能的顯著不平衡。在這方面，層1可比層2具有顯著的性能優勢，或層2可比層1具有顯著的性能優勢。
在圖2中，eNB 100通過通道H與UE1 206進行通訊，並通過通道G 208與UE2 210進行通訊。雖然已經指示了2級預編碼器，但是eNB 100可具體通過單獨層(例如，層1)傳送用於UE1 206的訊息，並可具體通過不同的單獨層(例如，層2)傳送用於UE2 210的訊息。處理器138可通過執行控制邏輯142確定由UE指示的優選預編碼器。回想一下，優選預編碼器導致預編碼器所應用的各層之間的容量的顯著不平衡。UE還向eNB 100報告通道指標，控制邏輯142根據該通道指標確定哪層具有用於UE的更好性能。
控制邏輯142然後可選擇多個UE(例如，兩個UE，在2級MIMO系統中)，從而使得對於由eNB100所使用的向UE發送訊息的相同預編碼器W 202，相對性能不平衡存在於UE的層之間。例如，控制邏輯142可確定UE1 206具有比層2更高容量的層1，且UE2 210具有比層1更高容量的層2。當找到這樣的匹配時，控制邏輯142可選擇UE1 206和UE2 210以使用UE都指定的優選預編碼器在相對層上同時進行通訊。例如，eNB 100可在層1上傳送用於UE1 206的訊息，並在層2上傳送用於UE2的訊息。因此，UE共享相同的頻率-時間域資源，其中由eNB 100在層1上發送第一UE訊息，而由eNB 100在層2上發送第二UE訊息。換言之，即使指示了2級預編碼器，eNB 100也不在UE的兩層上傳播訊息，而是使用特定層來發送用於給定UE的訊息。
上述討論的原理可被擴展到更高級別的MIMO，諸如四級MIMO。在這種情況下，四個UE可指定優選的4級預編碼器並在四個不同的特定層中的一個上接收訊息，其中與其它UE相反，該 層比其它三層給出顯著性能優勢。例如，UE1可具有最佳性能並在層3上進行接收，UE2可具有最佳性能並在層1上進行接收，UE3可具有最佳性能並在層4上進行接收，且UE4可具有最佳性能並在層1上進行接收。
圖3示出用戶設備(UE)300的實例。UE 300可通過通訊介面302支援MIMO通訊。通訊介面302可包括多個無線電裝置，諸如無線電裝置304和無線電裝置306。UE 300的每個無線電裝置可操作為根據通訊類型或標準來通訊。例如，無線電裝置可以是2G、3G、4G/LTE無線電裝置、WiFi無線電裝置、藍芽無線電裝置，或任何其它類型的無線通訊無線電裝置。
UE 300的每個無線電裝置可包括多個物理層(PHY)核。無線電裝置224包括PHY核308、PHY核310、PHY核312和PHY核314。PHY核可包括傳輸器、接收器，或兩者(例如，收發器)。收發器通過單獨天線316進行傳輸和接收。因此，UE 300可通過多個天線316支援MIMO通訊(例如，LTE模式5下的2級或4級MIMO)。
UE 300還包括系統邏輯318，其通訊地耦合到通訊介面302。系統邏輯318可以硬體、軟體或兩者實施，諸如具有處理器320(或多個處理器)和通訊地耦合到處理器320的儲存器322。儲存器322可儲存系統指令324，當由處理器320執行時，該指令會導致UE 300傳送例如關於系統模型200的如上所述的優選預編碼器訊息。系統指令324也可向eNB 100報告優選預編碼器應用的層的通道指標330。可從一組可用的預編碼器326中選擇優選預編碼器，並可從這種預編碼器的代碼本中選擇可用的預編碼器。可由例如特定通訊標準來指定代碼本。更一般而言，可通過在儲存器322和eNB 100中儲存任何所需的一組預編碼器來建立代碼本。進一步如上所述，UE 300可從eNB 100接收層選擇328。因此，UE 300可通知通訊介面302其將在其中從eNB 100接收其數據流的層。
圖4示出用於根據層性能不平衡進行調度的邏輯400。邏輯400可在eNB 100中作為例如控制邏輯142的一部分實施。邏輯400從UE接收優選預編碼器的指示符(402)。優選預編碼器可以是能夠導致預編碼器所應用的層之間性能不平衡的任何可用的2級或4級預編碼器。在一個實施方式中，UE報告最大化層之間的性能不平衡的預編碼器作為其優選預編碼器。邏輯400還從UE接收對應於被指示為優選預編碼器的預編碼器的層的通道指標(404)。通道指標提供了對層之間的不平衡量的瞭解。僅作為一個實例，圖4示出已經報告了它們的優選預編碼器和通道指標的一組五個UE 408。
在2級的情況下，eNB 100然後可根據具體搜索標準進行搜索以找到將共享通訊資源的UE。例如，搜索標準可為相對層不平衡，例如，eNB 100選擇UE，使得對於由UE所使用的相同預編碼器，第一UE具有比層2容量顯著更高的層1容量，且第二UE具有比層1容量顯著更高的層2容量(406)。在確定層是否具有顯著更高的容量中，eNB 100可確定層之間的容量不平衡是否超過不平衡閾值。
當搜索找到滿足搜尋條件的兩個UE，諸如UE 410和412時，eNB 100可選擇UE以共享相同的頻率-時間域資源(408)。在這方面，eNB 100將使用用於所選的UE的相同的優選預編碼器和相同的時間和頻率資源。然而，eNB 100在層1(其性能更高的層)上傳輸用於第一UE的訊息(410)，並在層2(其性能更高的層)上傳輸用於第二UE的訊息(412)。因此，eNB 100在多個層之間不傳播用於特定UE的訊息，即使2級預編碼器被指定，而是在特定性能更高的執行層上發送專用於特定UE的訊息。
如圖5所示，上面討論和圖中所示的技術可擴展至另外的等級，例如，4級。在圖5中，UE 502報告優選的4級預編碼器，和預編碼器應用的層的通道指標。優選預編碼器可為其中一層具有比其它三層顯著更高的容量的預編碼器。eNB 100可在UE 502中搜索以找到具有相同的優選預編碼器的四個UE 512，和相對的層不平衡。在圖5的實例中，UE 504、506、508和512具有相對的層不平衡，在於，UE中的每個都具有性能顯著超過其它層的不同的層：其對於UE 504是層1，對於UE 506是層2，對於UE 508是層3，而對於UE 510是層4。
eNB 100選擇具有相對的層不平衡的UE以共享相同的頻率-時間域資源。因此，在這個實例中，層1將服務UE 504，層2將服務UE 506，層3將服務UE 508，而層4將服務UE 510。eNB 100在特定層上發送專用於特定UE的訊息(例如，在層2上發送用於UE 506的訊息)。更一般而言，eNB 100可在可用的‘M’層中的‘L’層上發送用於特定UE的訊息。eNB 100可以在例如，‘L’層比其餘‘M-L’層表現出强的性能優勢這樣來做，這然後可被分配給其它UE。
在其它實施方式中，當eNB 100沒有找到UE來選擇以共享相同通訊資源時eNB 100可採取其它的動作。例如，eNB 100可通知特定的非匹配UE(例如，通過控制通道)1級傳輸將被發送。eNB 100然後可使用1級傳輸將訊息傳送至那些UE。
圖6示出了eNB可實施為提供用來選擇UE以共享通訊資源的另一種搜索策略的邏輯600的另一實例。eNB 100在任何需要的時候(諸如當邏輯電路400沒有找到已經指定了具有相對層不平衡的相同預編碼器的UE時，如上所述)都可執行邏輯600。此外，當一些UE已通過如上所述的層不平衡匹配，且仍然存在一些不匹配的UE時，eNB 100可通過剩餘不匹配的UE執行邏輯600。需注意，如前所述，邏輯600從UE接收優選預編碼器的指示符 (602)，且也接收對應於所指示的預編碼器的層的通道指標(604)。
eNB 100找到已經報告了預編碼器W1的第一UE(606)，並找到已經報告了預編碼器W2的第二UE。eNB 100確定例如預編碼器的最高性能列(例如，W1)是否匹配不是其它預編碼器的最高性能列(例如，W2)。當這種情況存在時，eNB 100可選擇第一UE和第二UE來共享通訊資源。
更詳細地，eNB 100搜索不同的具有更高性能層的兩個UE(610)。假設，例如，第一UE的最好性能層是層1，第二UE的最好性能層是層2，即使它們已經指定了不同預編碼器。如果找到這樣的UE(612)，則當W1的至少一列匹配W2的一列時，eNB可指定兩個UE共享通訊資源。例如，當W1的列1匹配W2的列1時存在匹配，且當W2的列2匹配W1的列2時存在匹配(614)。響應於匹配(616)，eNB 100選擇兩個UE來共享通訊資源(618)。第一UE將在其層1上接收訊息，且第二UE將在其層2上接收訊息。在eNB 100中，當W1的列1匹配W2的列1時，eNB將使用預編碼器W1。在這種情況下，第一UE具有優勢。當W1的列2匹配W2的列2時，eNB 100則使用預編碼器W2。在這種情況下，第二UE具有優勢。
此外，獨立於上面(610)至(614)中的分析或以不同的順序，eNB 100可進行其它檢查，也如圖6所示。具體地，eNB 100可搜索指定的預編碼器不同的具有相同的最高性能的層的UE(620)。例如，假設第一UE和第二UE都具有作為優選或性能最高的層的層1。當找到這樣的UE(622)時，則eNB 100可在由UE指定的不同的預編碼器中搜索(624)匹配的預編碼器列，使得W1的列1匹配W2的列2，或W2的列1匹配W1的列2(624)。響應於匹配(626)，eNB 100選擇兩個UE來共享通訊資源(618)。第一UE將在層1上接收其訊息，且第二UE將在層2上接收其訊 息。在eNB 100中，當W1的列1匹配W2的列2時，eNB將使用W1預編碼。有效地，eNB因此已經在層1上調度了第一UE，且已經在層2上調度了第二UE。第一UE具有優勢。當W1的列2匹配W2的列1時，則eNB使用W2預編碼器。這會導致在層1上調度第二UE，並在層2上調度第一UE。第二UE具有優勢。
此外，當eNB 100不能如上所述匹配UE來共享通訊資源時，eNB 100可進行可選的調度(626)。在一個實施中，eNB 100可確定不在UE之間共享通訊資源。例如，eNB 100可僅調度特定UE的'L'級複用(例如，1級)，從而使得通訊僅在那些'L'層上被發送到特定的UE。換言之，沒有其它UE與該特定的UE共享時間和頻率資源。在這種情況下，例如，當UE的第一層的性能比第二層好時，則eNB 100可選擇UE的優選預編碼器的第一列。eNB 100使用第一列作為用於例如在第一層上與UE通訊的1級預編碼器。類似地，當UE的第二層的性能比第一層好時，則eNB 100可選擇優選預編碼器的第二列。eNB 100使用所選的列作為用於例如在第二層上與UE通訊的1級預編碼器。作為其它調度實例，eNB 100可確定來將單純的2級空間複用調度至特定UE。然後，eNB 100可分配優選的2級預編碼器並將兩個層調度至相同UE。
對於所有上面描述的技術，eNB 100可將另外的位或字段引入被傳送至下行控制通道上的UE的控制幀中。另外的位或字段可傳送用於為UE選擇的調度的特定配置訊息，包括層選擇、預編碼器選擇、通訊級別以及其它配置訊息。
作為另外的配置訊息的一個實例，eNB 100可向UE傳送為任何不同UE所選的傳輸參數。例如，eNB 100可向UE1發送由UE2採用的調製，其中，UE1和UE2共享通訊資源。通過這些訊息，UE1可進行增强型解碼。例如，UE1可為兩個UE進行最大似然(ML)解碼。即，取代僅解碼UE1的訊息，UE1可進行UE1和 UE2的訊息的聯合解碼。UE1然後可篩選出對於UE1沒有用的訊息，諸如用於UE2的訊息的全部或部分。
上面的一些技術討論了1級調度至2級預編碼器選擇。然而，需注意的是，調度可能會推廣到任何'm'級調度至'n'級預編碼器選擇，其中'm'<'n'。作為其中m=1和n=4的一個具體實例，技術可實施1級調度至4級預編碼器選擇。上面在圖5中給出了一個實例。
圖7示出UE可根據層性能不平衡實施(作為系統指令324的一部分)調度的邏輯700。邏輯700測量通道特性並獲得應用於例如預編碼器層的通道指標(702)。在這方面，邏輯700可確定用於在特定層上發送或接收的能量消耗、在特定層上傳輸所需或接收所需的功率、數據包重試請求的平均數量或其他性能標準或標準的組合的頻寬、信號强度、容量、SINR、吞吐量、噪聲。作為另一具體實例，邏輯700可確定通道質量訊息(CQI)作為通道指標。
邏輯700將其優選的預編碼器(例如，由PMI指定的2級預編碼器)和通道指標傳送至eNB(704)。eNB 100進行所指示的預編碼器和通道指標的分析，如上所述。當eNB 100已確定了UE的調度時，eNB 100將調度的配置訊息傳送至UE。配置訊息可被放置在下行控制通道中發送的幀中的位字段中。因此，邏輯700接收配置訊息(706)。
通過配置訊息，UE配置其接收器來接收和解碼由配置訊息指定的層中的訊息(708)。例如，雖然UE指定了2級預編碼器，但是配置訊息可引導UE接收其在兩層中的特定層中的訊息。如果已經配置了其接收器，UE則可從eNB 100接收信號，並解碼所指定的層以獲得用於UE的訊息(710)。
關於術語，提供了下面的示例性描述。代碼字一般指的是較高層向傳輸鏈發送的用於將訊息傳送至UE的訊息。通常存在為每 個UE指定的一個或多個不同代碼字的特定流。在傳輸鏈中，層映射模組接受用於一個或多個UE的代碼字。層映射模組可以但不一定必須在多層之間分割特定代碼字。層映射模組輸出分配至各層的由於傳輸的符號。
預編碼採用符號作為輸入。當輸入至預編碼邏輯的層的數量是'm'且傳輸天線端口的數量是'n'，則通常預編碼矩陣的大小是<n×m>。(例如，<n×m>的)預編碼矩陣被乘以(例如，大小為<n×1>的)符號，以通過‘n’個天線端口獲取用於傳輸(例如，大小為<m×1>的)符號的輸出。形成至預編碼邏輯的輸入的層的數量是被稱為級(Rank)。在給出的實例中，級為'm'。
使不同層的輸入符號由下式來表示：，大小：<m×1>
假設預編碼器矩陣由下式來表示：P[P 1 P 2…P M ]，大小<n×m>
在預編碼器矩陣中，每列由P x 表示，其大小為<n×1>>。有m列。
預編碼輸出由下式給出：
其大小為<n×1>。這個符號的'n'部分中的每個都到了不同傳輸天線端口。
在上述中，可以看到，預編碼矩陣的每列對應於特定層。結果，每個預編碼矩陣的特定列通常被認為與特定層相關聯。如果預編碼矩陣不是識別矩陣，則預編碼操作由多個天線展開用於傳輸的層。
上面描述的方法、裝置和邏輯可以硬體、軟體或硬體和軟體兩者的很多不同組合以很多不同方式來實施。例如，邏輯的全部或部分可包括控制器中的電路、微處理器或特定應用集成電路(ASIC)，或者可通過離散邏輯或組件或其它類型的類比或數位電路的組合實施，可以被結合在單一集成電路上或分布在多個集成電路之間。上述邏輯的全部或一部分可被實施為用於由處理器、控制器或其它處理裝置執行的指令，且可儲存在有形的或非短暫的機器可讀或計算機可讀介質，諸如閃速儲存器、隨機存取儲存器(RAM)或只讀儲存器(ROM)，可擦除可編程只讀儲存器(EPROM)或者其它機器可讀介質，諸如小型光盤只讀儲存器(CD-ROM)，或磁盤或光盤中。因此，產品(諸如計算機程序產品)可包括儲存介質和儲存在介質上的計算機可讀指令，當在UE和eNB、計算機系統或其它裝置中被執行時，所述指令會使得裝置根據任何上述描述進行操作。
系統的處理能力可以分配在多個系統組件中，諸如分配在多個處理器和儲存器中，可選地包括多個分布式處理系統。參數、數據庫和其它數據結構可分別被儲存和管理，可被結合到單一儲存器或數據庫中，可在邏輯上和物理上以多種不同方式組織，並且可以多種方式實施，包括數據結構，諸如鏈接表、哈希表或隱式儲存機制。程序可以是單個程序的部分(例如，子例程)、單獨程序，可分配在多個儲存器和處理器之間，或以許多不同方式(諸如在庫(諸如共享庫(例如，動態鏈接庫(DLL))中)實施。DLL 例如可儲存進行上述的任何系統處理的代碼。雖然已經描述了本發明的各種實施例，但是對於本領域的普通技術人員顯而易見的是：在本發明的範圍內可以有更多的實施例和實施方式。因此，除了根據所附申請專利範圍及其等同替換之外，本發明不受限制。
102‧‧‧無線通道
104‧‧‧UE1
106‧‧‧UE2
120‧‧‧無線通訊無線電設備
122‧‧‧收發器A
124‧‧‧收發器B
126‧‧‧天線A
128‧‧‧天線B
130‧‧‧指示符
132‧‧‧指示符
134‧‧‧收發器‘n’
136‧‧‧天線'n'
138‧‧‧處理器
140‧‧‧儲存器
142‧‧‧控制邏輯
144‧‧‧RNC
146‧‧‧eNB

Claims (10)

  1. 一種方法，包括：從第一用戶設備接收指定用於同時在通訊資源的第一層和第二層上進行通訊的優選預編碼器的第一指示符；從第二用戶設備接收也指定由所述第二用戶設備使用的所述優選預編碼器的第二指示符；對於所述第一用戶設備和所述第二用戶設備確定相對性能不平衡存在於所述第一層和所述第二層之間；以及選擇所述第一用戶設備和所述第二用戶設備以使用兩個用戶設備指定的所述優選預編碼器同時在所述第一層和所述第二層的相對層上進行通訊。
  2. 根據請求項1所述的方法，其中，確定相對性能不平衡存在包括：確定當由所述第一用戶設備和所述第二用戶設備使用所述優選預編碼器時，所述第一用戶設備在所述第一層上比在所述第二層上具有更高的性能，並且所述第二用戶設備在所述第二層上比在所述第一層上具有更高的性能。
  3. 根據請求項2所述的方法，還包括：從所述第一用戶設備和所述第二用戶設備接收用於所述第一層和所述第二層的通道性能指標；且其中，確定更高的性能包括：確定更高的通道質量、更高的吞吐量、更高的信噪比加干擾比，或它們的任意組合。
  4. 根據請求項1所述的方法，還包括：從所述第一用戶設備和所述第二用戶設備接收用於所述第一層和所述第二層的通道指標；且其中，確定包括：使用所述通道指標確定所述相對性能不平衡。
  5. 根據請求項1所述的方法，其中，接收所述第一指示符包括接收指定所述優選預編碼器的優選矩陣指示符。
  6. 根據請求項1所述的方法，其中，接收所述第一指示符包括：接收至少2級的多用戶多輸入多輸出(MIMO)通訊預編碼器的第一指示符。
  7. 一種系統，包括：多輸入多輸出(MIMO)通訊介面，支援在第一層和第二層中通過多個天線的同時傳輸；以及與所述MIMO通訊介面通訊的系統邏輯，所述系統邏輯可操作為：從用戶設備獲取優選預編碼器的指示符，用於在所述第一層和所述第二層中同時通訊；以及搜索用於已經指定了共同優選預編碼器的所述用戶設備中的第一用戶設備和第二用戶設備的指示符，且對於所述第一用戶設備和所述第二用戶設備，相對層容量不平衡存在於所述第一層和所述第二層中。
  8. 根據請求項7所述的系統，其中，所述系統邏輯進一步可操作為：當所述搜索成功時：對於所述第一用戶設備，確定所述第一層比所述第二層具有更高的性能；以及向所述第一用戶設備傳送指定用於接收傳輸的所述第一層的層選擇。
  9. 根據請求項8所述的系統，其中，所述系統邏輯進一步可操作為：當所述搜索成功時：向所述第二用戶設備傳送指定用於接收傳輸的所述第二層的層選擇。
  10. 一種方法，包括： 從用戶設備接收用於至少在第一層和第二層上同時通訊的優選預編碼器的指示符；從用戶設備接收所述第一層和所述第二層的通道指標；通過以下步驟確定至少第一用戶設備和第二用戶設備的通訊組以至少在所述第一層和所述第二層上同時通訊：確定已經指定了共同優選預編碼器的那些用戶設備作為共同預編碼器用戶設備；識別所述共同預編碼器用戶設備的通道指標中的不平衡，使得所述第一用戶設備在所述第一層上比在所述第二層上具有更好的性能，且所述第二用戶設備在所述第二層上比在所述第一層上具有更好的性能；以及響應於識別所述不平衡來選擇用於所述通訊組的所述第一用戶設備和所述第二用戶設備。
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TWI713393B (zh) * 2018-07-27 2020-12-11 華碩電腦股份有限公司 關於無線通訊系統中實體下行鏈路共享通道接收的功率節省方法的方法和設備

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